A technécium izotópjai

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

A technécium (Tc) a periódusos rendszer első 82 eleme közül az egyik, amelynek nincs stabil izotópja (és a legkisebb rendszámú elem, amelynek kizárólag radioaktív izotópjai vannak) – a másik a prométium.[1] A legstabilabb izotópja a 98Tc (felezési ideje 4,2 millió év), 97Tc (felezési ideje 2,6 millió év) és 99Tc (felezési ideje: 211,1 ezer év).[2]

További huszonkét radioizotópot írtak le, melyek atomtömege a 87,933 (88Tc) és a 112,931 u (113Tc) közötti tartományba esik. Többségük felezési ideje egy óránál rövidebb, a kivételek a 93Tc (felezési ideje 2,75 óra), a 94Tc (felezési ideje 4,883 óra), 95Tc (felezési ideje 20 óra), és a 96Tc (felezési ideje 4,28 nap).[2]

A technéciumnak több magizomerje is létezik. Ezek közül a 97mTc a legstabilabb, felezési ideje 90,1 nap (0,097 MeV). Ezt követi a 95mTc (felezési ideje 61 nap, 0,038 MeV) és a 99mTc (felezési ideje 6,01 óra, 0,143 MeV). A 99mTc csak gamma sugarakat bocsát ki, a bomlástermék a 99Tc.[2]

A legstabilabb 98Tc izotópnál könnyebb izotópok fő bomlási módja az elektronbefogás, melynek során molibdén keletkezik. A nehezebb izotópok főként béta-sugárzók és ruténiummá bomlanak, kivéve a 100Tc-at, mely béta-bomlással és elektronbefogással is bomolhat.[2][3]

A technécium-99 a leggyakoribb és legkönnyebben elérhető izotóp, mivel ez az urán-235 egyik fő hasadási terméke. Egy gramm 99Tc-ben másodpercenként 6,2·108 bomlás történik (azaz aktivitása 0,62 GBq/g).[4]

A technécium izotópok stabilitása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A technécium és a prométium a könnyű elemek közül azzal a tulajdonsággal tűnnek ki, hogy nincs stabil izotópjuk. E jelenség magyarázata egy kicsit bonyolult.

Az atommagok cseppmodelljét felhasználva levezethető egy félempirikus formula, mely megadja a mag kötési energiáját. Ez a képlet megjósolja a „béta-stabilitás völgyének” létezését, melynek mentén a magok nem szenvednek béta-bomlást. A völgy „falán” elhelyezkedő magok hajlamosak béta-bomlással a völgy közepe felé haladni (egy elektron vagy pozitron kibocsátása, vagy egy elektron befogása révén). Adott A számú nukleon esetén a kötési energiák egy vagy több parabolán fekszenek, melynek alján a legstabilabb nuklid helyezkedik el. Több parabola is lehetséges, mivel a páros számú protont és páros számú neutront tartalmazó magok stabilabbak, mint a páratlan számú protont és páratlan számú neutront tartalmazó izotópok. Egyetlen béta-bomlással ilyenkor az egyik átalakul a másikká. Amikor csak egy parabola létezik, akkor azon csak egy stabil izotóp helyezkedhet el. Ha két parabola van, azaz amikor a nukleonok száma páros, akkor (ritkán) előfordulhat, hogy létezik egy stabil mag, mely páratlan számú protont és páratlan számú neutront tartalmaz (összesen négy ilyen izotóp létezik). Ilyen esetben azonban nem létezik olyan stabil izotóp, amely páros számú protont és páros számú neutront tartalmaz.

A technécium esetén (Z=43) a béta-stabilitás völgye 98 nukleon körül található. A 95–102 tömegszám között azonban legalább egy stabil nuklidja létezik a molibdénnek (Z=42) vagy a ruténiumnak (Z=44). A páratlan tömegszámú magok esetén ez azonnal kizárja stabil technécium izotóp létezését, mivel adott, páratlan számú nukleon esetén csak egy stabil mag létezik. Páros tömegszám esetén – mivel a technécium páratlan számú protont tartalmaz – a neutronok száma páratlan. Ilyen esetben az ugyanennyi nukleont tartalmazó, páros számú protonból felépülő stabil mag létezése kizárja a stabil technécium izotóp létezését.[5]

Táblázat[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az izotóp
jele
Z(p) N(n)  
Az izotóp tömege (u)
 
felezési idő magspin jellemző
izotóp-
összetétel
(móltört)
természetes
ingadozás
(móltört)
gerjesztési energia
85Tc 43 42 84,94883(43)# <110 ns 1/2−#
86Tc 43 43 85,94288(32)# 55(6) ms (0+)
86mTc 1500(150) keV 1,11(21) µs (5+,5−)
87Tc 43 44 86,93653(32)# 2,18(16) s 1/2−#
87mTc 20(60)# keV 2# s 9/2+#
88Tc 43 45 87,93268(22)# 5,8(2) s (2,3)
88mTc 0(300)# keV 6,4(8) s (6,7,8)
89Tc 43 46 88,92717(22)# 12,8(9) s (9/2+)
89mTc 62,6(5) keV 12,9(8) s (1/2−)
90Tc 43 47 89,92356(26) 8,7(2) s 1+
90mTc 310(390) keV 49,2(4) s (8+)
91Tc 43 48 90,91843(22) 3,14(2) perc (9/2)+
91mTc 139,3(3) keV 3,3(1) perc (1/2)−
92Tc 43 49 91,915260(28) 4,25(15) perc (8)+
92mTc 270,15(11) keV 1,03(7) µs (4+)
93Tc 43 50 92,910249(4) 2,75(5) óra 9/2+
93m1Tc 391,84(8) keV 43,5(10) perc 1/2−
93m2Tc 2185,16(15) keV 10,2(3) µs (17/2)−
94Tc 43 51 93,909657(5) 293(1) perc 7+
94mTc 75,5(19) keV 52,0(10) perc (2)+
95Tc 43 52 94,907657(6) 20,0(1) óra 9/2+
95mTc 38,89(5) keV 61(2) nap 1/2−
96Tc 43 53 95,907871(6) 4,28(7) nap 7+
96mTc 34,28(7) keV 51,5(10) perc 4+
97Tc 43 54 96,906365(5) 2,6·106 év 9/2+
97mTc 96,56(6) keV 91,4(8) nap 1/2−
98Tc 43 55 97,907216(4) 4,2(3)·106 év (6)+
98mTc 90,76(16) keV 14,7(3) µs (2)−
99Tc 43 56 98,9062547(21) 2,111(12)·105 év 9/2+
99mTc 142,6832(11) keV 6,0058(12) óra 1/2−
100Tc 43 57 99,9076578(24) 15,8(1) s 1+
100m1Tc 200,67(4) keV 8,32(14) µs (4)+
100m2Tc 243,96(4) keV 3,2(2) µs (6)+
101Tc 43 58 100,907315(26) 14,22(1) perc 9/2+
101mTc 207,53(4) keV 636(8) µs 1/2−
102Tc 43 59 101,909215(10) 5,28(15) s 1+
102mTc 20(10) keV 4,35(7) perc (4,5)
103Tc 43 60 102,909181(11) 54,2(8) s 5/2+
104Tc 43 61 103,91145(5) 18,3(3) perc (3+)#
104m1Tc 69,7(2) keV 3,5(3) µs 2(+)
104m2Tc 106,1(3) keV 0,40(2) µs (+)
105Tc 43 62 104,91166(6) 7,6(1) perc (3/2−)
106Tc 43 63 105,914358(14) 35,6(6) s (1,2)
107Tc 43 64 106,91508(16) 21,2(2) s (3/2−)
107mTc 65,7(10) keV 184(3) ns (5/2−)
108Tc 43 65 107,91846(14) 5,17(7) s (2)+
109Tc 43 66 108,91998(10) 860(40) ms 3/2−#
110Tc 43 67 109,92382(8) 0,92(3) s (2+)
111Tc 43 68 110,92569(12) 290(20) ms 3/2−#
112Tc 43 69 111,92915(13) 290(20) ms 2+#
113Tc 43 70 112,93159(32)# 170(20) ms 3/2−#
114Tc 43 71 113,93588(64)# 150(30) ms 2+#
115Tc 43 72 114,93869(75)# 100# ms [>300 ns] 3/2−#
116Tc 43 73 115,94337(75)# 90# ms [>300 ns] 2+#
117Tc 43 74 116,94648(75)# 40# ms [>300 ns] 3/2−#
118Tc 43 75 117,95148(97)# 30# ms [>300 ns] 2+#

Megjegyzések[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • A # jelölésű értékek nem kizárólag kísérleti adatokból származnak, ezeknél rendszeres tendenciákat is figyelembe vettek. A gyenge asszignációs argumentumú spineket zárójelben jelöltük.
  • A bizonytalanságokat rövid formában – a megfelelő utolsó számjegy után zárójelben – adjuk meg. A bizonytalanság értéke egy standard deviációnak felel meg, leszámítva a IUPAC által megadott izotóp-összetételt és standard atomtömeget, melyeknél kiterjesztett bizonytalanságot használunk.

Hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Ez a szócikk részben vagy egészben az Isotopes of technetium című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel.

Külső hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. LANL Periodic Table, "Technetium" paragraph 2
  2. ^ a b c d EnvironmentalChemistry.com, "Technetium", Nuclides / Isotopes
  3. CRC Handbook, 85th edition, table of the isotopes
  4. The Encyclopedia of the Chemical Elements, page 693, "Toxicology", paragraph 2
  5. RADIOCHEMISTRY and NUCLEAR CHEMISTRY
A molibdén izotópjai A technécium izotópjai A ruténium izotópjai
Izotópok listája